цех. Курсовая ЭС Воробьев А.Ю. 3-ЭТФ-7. Электроснабжение ремонтномеханического цеха
 Скачать 0.6 Mb.
|
|
источников с автоматическим включением резерва (АВР), следовательно, минимальное количество трансформаторов – 2. Потребители второй категории надежности должны также питаться от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, переключения осуществляется дежурным персоналом. Для потребителей второй категории может быть установлен в цехе один трансформатор, но должно предусматриваться резервное питание от трансформатора, установленного в другом цехе и питающегося от другого трансформатора главной понизительной подстанции (ГПП). Потребители третьей категории могут питаться от одного источника питания, следовательно, достаточно одного трансформатора. Мощность трансформаторов определяется из условия пропуска активной мощности  ,Кз – коэффициент загрузки трансформаторов, для двухтрансформаторных подстанций с преобладающей нагрузкой первой категории – 0,65÷0,7, для однотрансформаторных с преобладающей нагрузкой второй категории и резервированием по перемычкам на вторичном напряжении – 0,7÷0,8, для однотрансформаторых с преобладающей нагрузкой третьей категорией 0,9 На показатели ТЭР при выборе оптимального варианта влияет также установка компенсирующих устройств. Для компенсации реактивной мощности в цехе обычно применяются конденсаторные установки (КУ). Компенсация реактивной мощности может быть индивидуальной, групповой и централизованной. Компенсация реактивной мощности возможна на высоком напряжении (ВН), низком напряжении (НН) или одновременно на ВН и НН, выбор варианта осуществляется на основании ТЭР. При компенсации только на НН применяется только низковольтные батареи, устанавливаемые в цехе (Qнку≈Qку). Применение высоковольтных КУ ограничивается пропускной способностью трансформаторов. В зависимости от отношения мощностей к максимальной пропускной способностью трансформатора возможны следующие варианты: если Qтр.max≥Qр, то КУ может быть установлено как на низком напряжении, так и на высоком, тогда реальная пропускная способность трансформатора при установке на НН Qтр.max=Qэ, при ВН Qт=Qр; если Qэ<Qтр.max≤Qр, то КУ может полностью устанавливаться на НН: Qнку=Qку, Qт=Qэ, или на НН и ВН: Qвку=Qтр.max-Qэ, Qнку=Qку-Qвку, Qт=Qтр.max; если Qтр.max≤Qэ, то, Qвку=0, Qнку=Qр-Qтр.max; Qт=Qтр.max; Проектируемый механический цех относиться ко второй категории надежности. Минимальное количество трансформаторов – 1. Технико-экономический расчет ТЭР проводятся для двух вариантов: с одним и двумя трансформаторами. Реактивная мощность, потребляемая из энергосистемы  .Мощность КУ равна  .В проектируемом цехе применяется централизованная компенсация с возможной установкой КУ на высоком напряжении (ВН), низком напряжении (НН) или одновременно на ВН и НН. 1 вариант. Nт=1  ближайшая большая стандартная мощность трансформатора 1250 кВА. Принимается 1 трансформатор с номинальной мощностью 1250 кВА. Максимальная пропускная способность трансформатора:  .Qэ<Qтр.max≤Qр, 247,67<  ≤ 2 вариант соотношений, следовательно КУ может полностью устанавливаться на НН: а) Qнку=Qку=763,37 кВАр; Qт=Qэ=247,67 кВАр (рис. 3,А); или на НН и ВН: б) Qвку=Qтр.max-Qэ=564,30-247,67=316,63 кВАр; Qнку=Qку-Qвку=763,37-316,63=446,73 кВАр; Qт=Qтр.max=564,30 кВАр (рис. 3,Б). 2 вариант. Nт=2  Принимается 2 трансформатора с номинальной мощностью 630 кВА. Максимальная пропускная способность трансформатора  .Qэ<Qтр.max≤Qр, 247,67<  <1011,042 вариант соотношений, следовательно: а) Qнку=763,37кВАр, Qт=247,67кВАр (рис. 3,В); б) Qвку=578,36-247,67=330,69кВАр; Qнку=763,37-330,69=432,67кВАр, Qт=578,36кВАр (рис. 3,Г).   Рис. 3. Распределение реактивных мощностей и компенсирующих устройств по вариантам Технико-экономический расчет вариантов Технико-экономический расчет вариантов осуществляется по минимуму приведенных затрат по вариантам  ,где Зктп, Зку – приведенные затраты на комплектную трансформаторную подстанцию (КТП) и компенсирующие устройства (КУ); Ен – нормативный коэффициент эффективности (для объектов электроэнергетики 0,223); К∑ – суммарные капитальные затраты на КТП и КУ; С∑ – суммарные эксплуатационные издержки. Суммарные капитальные затраты  ,Суммарные эксплуатационные издержки  где С0 – удельная стоимость потерь электроэнергии в год, руб/(кВт∙год); Δртр – потери активной мощности в трансформаторе; ΔрВКБ, ΔрНКБ – удельные потери активной мощности в конденсаторных батареях, на стадии проектирования могут быть приняты 2,5 кВт/МВАр и 4,5 кВт/МВАр соответственно. Удельная стоимость потерь электроэнергии в год по двухставочному тарифу  ,где а и b – основная (150 руб./кВт в месяц) и дополнительная (1,02 руб./кВт×ч) ставки тарифа на активную мощность и активную электроэнергию; Тм – время использования максимума нагрузки (Тм=4000+Nв). Потери активной мощности в трансформаторе  ,где β – реальный коэффициент загрузки трансформатора:  .Если приведенные затраты отличаются не более чем на 10%, то варианты считаются равно экономическими и выбирается вариант с наилучшими техническими показателями. Удельная стоимость потерь электроэнергии в год  1 вариант(А). Sн.тр=1×1250 кВА,Qнку=763,37 кВАр; Qт=0 кВАр По QНКУ=763,37 кВАр выбирается ближайшая по мощности стандартная батарея КРМ 0,4-750 стоимостью 286,4т.р., QНКБ=750кВАр, следовательно, Qт=1011,04-750=261,04кВАр (рис. 4,А). Цех питается по радиальной схеме, следовательно, шкаф ввода высокого напряжения не требуется. Принимается тупиковая комплектная трансформаторная подстанция (прил. 4) КТП-ТК-1250/10(6)/0,4, стоимостью 216 т.руб. В КТП устанавливается масляный трансформатор ТМГ-1250/10(6)/0,4 схема соединения Δ/Yн-11, стоимостью 640 т.руб. В данном случае установка ТП внутри цеха не предусматривается и нет предпосылок для применения более дорогих трансформаторов. Технические характеристики трансформатора: ΔРхх=1,5 кВт; ΔРкз=14,35 кВт. Потери в трансформаторе   1 вариант(Б). По QВКУ=316,63 кВАр выбираются ближайшие по мощности стандартные батареи КРМ 0,4-300 стоимостью 175,1т.р., QВКБ=300кВАр. По QНКУ=446,73 кВАр выбираются ближайшие по мощности стандартные батареи КРМ 0,4-450 стоимостью 170,5т.р., QНКБ=450 кВАр, следовательно, Qт=1011,04-450=561,04кВАр (рис. 4,Б). Цех питается по радиальной схеме, следовательно, шкаф ввода высокого напряжения требуется. Принимается проходная комплектная трансформаторная подстанция КТП-ТК-1250/10(6)/0,4, стоимостью 216 т.руб. В КТП устанавливается масляный трансформатор ТМГ-1250/10(6)/0,4 схема соединения Δ/Yн-11, стоимостью 640 т.руб. В данном случае установка ТП внутри цеха не предусматривается и нет предпосылок для применения более дорогих трансформаторов. Технические характеристики трансформатора: ΔРхх=1,5 кВт; ΔРкз=14,35 кВт. Потери в трансформаторе  )  2 вариант(А). Sн.тр=2×630 кВА,Qнку=763,37 кВАр; Qт=247,67 кВАр По QНКУ=763,37кВАр выбирается ближайшая по мощности стандартная батарея 2КРМ 0,4-375 стоимостью 2x145,3т.р., QНКБ=2x375кВАр, следовательно, Qт=1011,04-750=261,04кВАр (рис. 4,В). Цех питается по радиальной схеме, следовательно, шкаф ввода высокого напряжения не требуется. Принимается проходная комплектная трансформаторная подстанция 2КТП-ПК-630/10(6)/0,4, стоимостью 328 т.руб. В КТП устанавливается масляный трансформатор ТМГ-630/10(6)/0,4 схема соединения Δ/Yн-11, стоимостью 315 т.руб. В данном случае установка ТП внутри цеха не предусматривается и нет предпосылок для применения более дорогих трансформаторов. Технические характеристики трансформатора: ΔРхх=1 кВт; ΔРкз=7,6 кВт. Потери в трансформаторе   2 вариант(Б). По QВКУ=330,69 кВАр выбираются ближайшие по мощности стандартные батареи 2УКРЛ 0,4-100 стоимостью 175,1т.р., QВКБ=300кВАр. По QНКУ=432,67 кВАр выбираются ближайшие по мощности стандартные батареи 2КРМ 0,4-225 стоимостью 89,1т.р., QНКБ=450 кВАр, следовательно, Qт=1011,04-450=561,04кВАр (рис. 4,Б). Цех питается по радиальной схеме, следовательно, шкаф ввода высокого напряжения требуется. Принимается тупиковая комплектная трансформаторная подстанция 2КТП-ТК-630/10(6)/0,4, стоимостью 328 т.руб. В КТП устанавливается масляный трансформатор 2*ТМГ-630/10(6)/0,4 схема соединения Δ/Yн-11, стоимостью 315 т.руб. В данном случае установка ТП внутри цеха не предусматривается и нет предпосылок для применения более дорогих трансформаторов. Технические характеристики трансформатора: ΔРхх=1 кВт; ΔРкз=7,6 кВт. Потери в трансформаторе  )    Рис. 4. Принятое распределение реактивных мощностей и стандартных компенсирующих устройств по вариантам На основании полученных данных к установке принимается однотрансформаторная подстанция с трансформатором ТМГ 1250/6/0,4 и с установкой низковольтной батареей УКМ58-0,4-750-25У3 (установка конденсаторная модифицированная с автоматическим регулированием напряжением 0,4 кВ, номинальной мощности 750 кВАр с 21 ступенью регулирования по 25 кВАр для умеренного климата (У) 3 категории размещения в помещениях без искусственного климата). Таблица 5 Расчетные затраты на КТП и КУ по вариантам
Таблица 6 |